Análisis moleculares de ADN
De Wikipedia, la enciclopedia libre
El término Sistemática Molecular es utilizado para referirse a la sistemática macromolecular: el uso del ADN y del ARN para inferir relaciones de parentesco entre los organismos (también llamados, para evitar confusiones, análisis moleculares de ADN). Si bien técnicamente, los métodos que implican el uso de isozimas y flavonoides también son moleculares, usualmente son tratados en apartados diferentes.
La aplicación de la información sobre los ácidos nucleicos a la Biología Sistemática ha tenido un desarrollo espectacular a partir de la década del '90. Los datos moleculares han revolucionado la forma en que la Sistemática establece relaciones de parentesco, aunque no por las razones sugeridas en un primer momento.
Tabla de contenidos |
[editar] Introducción al ADN
El ADN está presente en todas las células y es el responsable de codificar la información genética del organismo, de una forma similar a que en los libros está codificada la información que contienen en forma de letras y palabras. La estructura del ADN es de una molécula lineal que se suele representar con forma de escalera de caracol, siendo los lados de la escalera cadenas lineales de nucleótidos (también llamados bases nucleotídicas), cada nucleótido está unido a un nucleótido del otro lado de la escalera por puentes de hidrógeno, que suelen ser representados por los peldaños de la escalera.
Para "leer" la información contenida en el ADN se suele tomar una sola de las hebras de la escalera, y leer su secuencia de nucleótidos. Sólo hay 4 posibles nucleótidos, normalmente representados por su inicial en mayúscula: A (Adenina), T (Timina), C (Citosina), y G (Guanina). Para formar los "peldaños de la escalera", la adenina sólo puede estar unida a la timina, y viceversa, y la citosina sólo puede estar unida a la guanina, y viceversa (regla mnemotécnica: Aníbal Troilo / Carlos Gardel). Por eso cuando se ha leído una sola de las hebras del ADN, ya se tiene también la información de la complementaria.
La cantidad de ADN leído se mide en número de bases nucleotídicas, así se pueden encontrar unidades de medición como las "kilobases" (una kilobase = mil bases de ADN leídas).
[editar] Las mutaciones del ADN
Las mutaciones a las que es sujeto el ADN son: las mutaciones que convierten una base en otra (por ejemplo una adenina en una guanina), las mutaciones en que desaparece un trozo de ADN ("deleciones"), las mutaciones en que un trozo de ADN se escinde y se vuelve a unir al resto en otro lugar diferente ("traslocaciones"), las mutaciones en que se duplica una porción del ADN, entre otras. También hay mutaciones en que un trozo de ADN de otra especie es traído por vectores (por lo general virus) e integrado al ADN de la especie estudiada, las llamadas "transferencias horizontales de ADN".
Algunas circunstancias hacen que la tasa de mutaciones sea más alta en algunos organismos que en otros (por factores ambientales, por ejemplo exposición a agentes mutágenos; o por factores genéticos, por ejemplo una ineficiencia en los mecanismos de reparación del ADN).
Debido a que en una misma especie los organismos pueden intercambiar información genética en forma fluida (por ejemplo mediante la reproducción sexual en los que la poseen), las mutaciones que no inducen la muerte del organismo suelen ser transferidas a las generaciones siguientes, dispersándose en la población. Esto se conoce como "acumulación de mutaciones" dentro de una población. Como el intercambio de información genética entre organismos de especies diferentes es muy baja o nula, las mutaciones ocurridas dentro de una población (y a la larga, dentro de una especie) se mantienen dentro de esa población, y de esa especie.
[editar] Introducción a la Biología Sistemática
La Biología Sistemática es la rama de la Biología que se ocupa de establecer las relaciones de parentesco entre los taxones de organismos, también llamada filogenia de los organismos. Para ello la Biología Sistemática asume que todos los organismos del planeta tenemos un antecesor común, y que los organismos más emparentados tendrán más similitudes entre sí que las que tendrán los organismos más lejanamente emparentados. Para saber cuán similares son dos organismos entre sí la Sistemática se vale de caracteres: se establece un caracter que puede tener diferentes estados, y se observa en los diferentes organismos, qué estados del caracter están presentes (por ejemplo flores rojas/flores blancas).
Para que un caracter sea útil en Biología Sistemática, es fundamental que exista variación de ese caracter en los diferentes organismos estudiados (dicho de otra forma, que tenga "diferentes estados del caracter"). Por eso el interés de la Sistemática Molecular se centra en las mutaciones, que dan como resultado caracteres que son compartidos por algunos taxones pero no por otros, y por lo tanto encontrar un mismo caracter en dos taxones diferentes puede ser indicador de que en algún momento esos taxones pertenecían a la misma especie.
En principio se asume que los organismos que poseen el mismo estado del caracter están más emparentados entre sí que los organismos que poseen un estado diferente del caracter, pero no siempre es así. La Biología Sistemática tiene que lidiar con dos fantasmas que oscurecen la información filogenética: las reversiones y las convergencias. En las reversiones, un estado del caracter vuelve a un estado ancestral (por ejemplo flores blancas -> flores rojas -> flores blancas). En las convergencias, dos especies no emparentadas, por eventos de mutaciones independientes, terminan poseyendo el mismo estado del caracter (por ejemplo flores rojas -> flores blancas en los dos casos).
[editar] Las secuencias de ADN utilizadas como caracteres en la Biología Sistemática
Los pioneros en proponer los datos moleculares como caracteres para su uso en el campo de la Biología Sistemática, aseguraban que los datos moleculares son más adecuados que los morfológicos para reflejar la verdadera filogenia de los organismos, debido a que los datos moleculares reflejan cambios a nivel del genoma, que se pensaba que estaba menos sujeto a convergencia evolutiva y paralelismo de lo que lo estaban los caracteres morfológicos.
Esta asumpsión temprana hoy en día parece ser incorrecta. Los datos moleculares están en realidad sujetos a muchos de los mismos problemas que tienen los datos morfológicos. La mayor diferencia es simple: hay muchos más datos moleculares que datos morfológicos disponibles, con el agregado de que su interpretación es más fácil también: una adenina será siempre una adenina.
[editar] Referencias
- Judd, W. S. Campbell, C. S. Kellogg, E. A. Stevens, P.F. Donoghue, M. J. 2002. Plant systematics: a phylogenetic approach, Second Edition. Sinauer Axxoc, USA.
Uno o más wikipedistas están trabajando actualmente en extender este artículo.
Es posible que, a causa de ello, haya lagunas de contenido o deficiencias de formato. Por favor, antes de realizar correcciones mayores o reescrituras, contacta con ellos en su página de usuario o la página de discusión del artículo para poder coordinar la redacción.
